本發(fā)明涉及檢測旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)檢測裝置。

背景技術(shù)：

一直以來，以各種用途使用用于檢測旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)位置、旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)方向等旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)檢測裝置。作為該旋轉(zhuǎn)檢測裝置，眾所周知有具備具有齒輪和在圓周方向上交替排列的多個N極以及S極的多極磁化磁鐵等旋轉(zhuǎn)體、以及與該旋轉(zhuǎn)體相對而配置的磁傳感器的旋轉(zhuǎn)檢測裝置，該齒輪具有由磁性材料構(gòu)成的多個齒，磁傳感器檢測伴隨于旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)的磁場的方向的變化并輸出表示旋轉(zhuǎn)體和磁傳感器的相對的位置關(guān)系的信號。

在該旋轉(zhuǎn)檢測裝置中，為了檢測并判定旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)方向或者反轉(zhuǎn)方向)而需要相位偏移的2個信號。因此，作為旋轉(zhuǎn)檢測裝置中的磁傳感器，眾所周知有以來自各個傳感器元件的信號的相位偏移90°的形式配置2個磁傳感器元件而成的磁傳感器。

在這樣的結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)檢測裝置中，因為由磁傳感器元件的組裝誤差等而會發(fā)生信號的偏置(offset)，所以會有旋轉(zhuǎn)檢測裝置的抗噪聲性變差等的問題。為了解決這樣的問題，一直以來，提出了在旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向上排列3個磁傳感器元件并且根據(jù)相鄰的2個磁傳感器元件的差動輸出進行旋轉(zhuǎn)方向的檢測的旋轉(zhuǎn)檢測裝置(參照專利文獻1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利申請公開2002-267494號公報

在上述專利文獻1所記載的旋轉(zhuǎn)檢測裝置中，作為旋轉(zhuǎn)體的磁化轉(zhuǎn)子交替排列有多個作為磁傳感器中的檢測對象的N極以及S極。3個磁傳感器元件中的鄰接的磁傳感器元件的間隔被設(shè)定成磁化轉(zhuǎn)子的鄰接的2個N極(或者2個S極)之間的距離的1/4。然后，因為根據(jù)2組鄰接的磁傳感器元件的差動輸出進行旋轉(zhuǎn)方向的檢測，所以能夠使各個差動輸出的相位偏移90°，并且能夠根據(jù)各個差動輸出檢測旋轉(zhuǎn)方向。即，通過各個差動輸出的相位偏移90°從而旋轉(zhuǎn)方向的檢測成為可能。

然而，在多個N極以及S極被交替排列的磁化轉(zhuǎn)子上，因為對于鄰接的2個N極(或者2個S極)之間的距離來說會有偏差，所以即使3個磁傳感器元件被高精度定位而配置，噪聲也會依賴于磁化轉(zhuǎn)子中的磁化精度而增大，并且不能夠提高抗噪聲性，從而會有在與所獲得的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)相關(guān)的信息中包含誤差等的問題。

另外，因為根據(jù)鄰接的2個磁傳感器元件的差動輸出進行旋轉(zhuǎn)方向的檢測，所以在旋轉(zhuǎn)體高速旋轉(zhuǎn)的情況下，恐怕相位互相偏移的各個差動輸出會重疊，并且恐怕旋轉(zhuǎn)方向的檢測變得極為困難。

還有，作為旋轉(zhuǎn)體，即使在使用具有多個齒的齒輪的情況下，鄰接的2個齒的間隔也會有偏差，所以會產(chǎn)生與上述相同的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種即使在旋轉(zhuǎn)體中的多個檢測對象的間隔有偏差的情況、特別是這樣的旋轉(zhuǎn)體高速旋轉(zhuǎn)的情況下，也能夠正確地檢測旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)檢測裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供旋轉(zhuǎn)檢測裝置，其特征在于，具備：第1～第N傳感器元件，與在正轉(zhuǎn)方向以及反轉(zhuǎn)方向上能夠旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體相對且沿著所述旋轉(zhuǎn)體的能夠旋轉(zhuǎn)方向按順序被并排設(shè)置并且根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)分別輸出第1～第N(N為3以上的整數(shù)。)傳感器信號；旋轉(zhuǎn)方向檢測部，根據(jù)從所述第1～第N傳感器元件輸出的第1～第N傳感器信號檢測所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向；所述旋轉(zhuǎn)方向檢測部根據(jù)從所述第1傳感器信號以及第M(M為3以上且N以下的整數(shù))傳感器信號獲得的第1差動信號、以及從所述第1傳感器信號以及第L(L為2以上且M-1以下的整數(shù))傳感器信號獲得的第2差動信號檢測所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向(發(fā)明1)。

根據(jù)上述發(fā)明(發(fā)明1)，因為通過輸出用于取得第1差動信號的2個傳感器信號(第1傳感器信號以及第M傳感器信號)的傳感器元件之間的距離與輸出用于取得第2差動信號的2個傳感器信號(第1傳感器信號以及第L傳感器信號)的傳感器元件之間的距離不同，從而第1差動信號和第2差動信號作為振幅不同的波形而表現(xiàn)，并且根據(jù)振幅不同的2個差動信號檢測旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向，所以即使在旋轉(zhuǎn)體的檢測對象的間隔存在偏差的情況或旋轉(zhuǎn)體高速旋轉(zhuǎn)的情況下，也能夠正確地檢測出旋轉(zhuǎn)方向。

在上述發(fā)明(發(fā)明1)中，優(yōu)選，所述N為3，所述旋轉(zhuǎn)方向檢測部根據(jù)從所述第1傳感器信號以及第3傳感器信號獲得的所述第1差動信號、以及從所述第1傳感器信號以及第2傳感器信號獲得的所述第2差動信號檢測所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向(發(fā)明2)。

在上述發(fā)明(發(fā)明2)中，優(yōu)選，所述第1傳感器元件和所述第2傳感器元件的間隔小于所述第2傳感器元件和所述第3傳感器元件的間隔(發(fā)明3)。

在上述發(fā)明(發(fā)明1)中，優(yōu)選，所述旋轉(zhuǎn)方向檢測部根據(jù)所述第1差動信號的零穿過(zero cross)時的所述第2差動信號的正負符號檢測所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向(發(fā)明4)。

在上述發(fā)明(發(fā)明1)中，優(yōu)選，所述旋轉(zhuǎn)方向檢測部根據(jù)所述第1差動信號的零穿過前后的正負符號和所述第1差動信號的零穿過時的所述第2差動信號的正負符號檢測所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向(發(fā)明5)。

在上述發(fā)明(發(fā)明1)中，所述旋轉(zhuǎn)體是具有由磁性材料構(gòu)成的多個齒的齒輪，能夠使所述第1傳感器元件和所述第N傳感器元件的間隔小于所述齒輪的鄰接的2個齒的間隔(發(fā)明6)，所述旋轉(zhuǎn)體具有在圓周方向上交替排列的多個N極以及S極并且能夠使所述第1傳感器元件和所述第N傳感器元件的間隔小于鄰接的2個所述N極的間隔(發(fā)明7)。

在上述發(fā)明(發(fā)明1)中，作為所述第1～第N傳感器元件，均能夠使用TMR元件或者GMR元件(發(fā)明8)。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種即使在旋轉(zhuǎn)體中的多個檢測對象的間隔有偏差的情況、特別是這樣的旋轉(zhuǎn)體高速旋轉(zhuǎn)的情況下，也能夠正確地檢測旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)檢測裝置。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)檢測裝置的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖2是表示本發(fā)明的一個實施方式中的磁傳感器的相對于齒輪的配置的部分放大圖。

圖3是示意性地表示本發(fā)明的一個實施方式中的磁傳感器的電路結(jié)構(gòu)的一個方式的電路圖。

圖4是表示本發(fā)明的一個實施方式中的作為磁檢測元件的MR元件的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖5是示意性地表示本發(fā)明的一個實施方式中的磁傳感器的結(jié)構(gòu)的方塊圖。

圖6是表示本發(fā)明的一個實施方式中的第1～第3傳感器信號的模擬波形的示意圖。

圖7是表示本發(fā)明的一個實施方式中的第1以及第2差動信號的模擬波形的示意圖。

圖8是表示本發(fā)明的一個實施方式中的從運算部輸出的脈沖信號的波形的示意圖。

圖9是示意性地表示本發(fā)明的一個實施方式中的磁傳感器的電路結(jié)構(gòu)的另一方式的電路圖。

具體實施方式

以下，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行詳細的說明。圖1是表示本實施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)檢測裝置的概略結(jié)構(gòu)的立體圖，圖2是表示本實施方式中的磁傳感器的相對于齒輪的配置的部分放大圖，圖3是示意性地表示本實施方式中的磁傳感器的電路結(jié)構(gòu)的一個方式的電路圖，圖4是表示本實施方式中的作為磁檢測元件的MR元件的概略結(jié)構(gòu)的立體圖，圖5是示意性地表示本實施方式中的磁傳感器的結(jié)構(gòu)的方塊圖。

如圖1所示，本實施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)檢測裝置1具備與在第1方向(正轉(zhuǎn)方向以及反轉(zhuǎn)方向)D1上能夠旋轉(zhuǎn)的齒輪10的外周面相對的磁傳感器2、以在與齒輪10之間夾著磁傳感器2的形式進行配置的偏置磁場產(chǎn)生部3。齒輪10由磁性材料構(gòu)成，在其外周面上形成有多個齒11。還有，在圖1所表示的例子中，齒輪10的齒11的數(shù)目為48個，但是，該齒11的數(shù)目并沒有特別的限定。

磁傳感器2具有第1磁傳感器部21、第2磁傳感器部22以及第3磁傳感器部23。第1～第3磁傳感器部21～23以與齒輪10的齒11相對的形式沿著齒輪10的能夠旋轉(zhuǎn)方向(第1方向D1)并列于直線上。

第1磁傳感器部21和第3磁傳感器部23的間隔P₁可以是齒輪10的鄰接的齒11,11的間隔P₁₁以內(nèi)，但是，第1磁傳感器部21和第3磁傳感器部23的間隔P₁越小越優(yōu)選。通過減小第1磁傳感器部21和第3磁傳感器部23的間隔P₁，從而在對磁傳感器2(第1～第3磁傳感器部21～23)和后面所述的運算部30進行單芯片化的時候能夠?qū)υ撔酒M行小型化。第1磁傳感器部21和第3磁傳感器部23的間隔P₁優(yōu)選為鄰接的齒11,11的間隔P₁₁的1/4左右，更加優(yōu)選為鄰接的齒11,11的間隔P₁₁的1/6左右，特別優(yōu)選為鄰接的齒11,11的間隔P₁₁的1/9～1/6左右，但是，齒輪10的鄰接的齒11,11的間隔P₁₁在齒輪10的一周上有48個，對它們而言會有偏差。因此，第1以及第3磁傳感器部21,23的間隔P₁可以小于所有48個間隔P₁₁，沒有必要相對于齒輪10(齒11)對第1～第3磁傳感器部21～23進行對位。齒輪10的鄰接的齒11,11的間隔P₁₁相當于由第1～第3磁傳感器部21～23輸出的第1～第3傳感器信號S1～S3中的一個周期、即電角(electric angle)的360°(在本實施方式中，齒輪10的1/48旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)角的7.5°))。第1磁傳感器部21和第3磁傳感器部23的間隔P₁如果按電角換言之的話，則優(yōu)選為90°左右，更加優(yōu)選為60°左右，特別優(yōu)選為40～60°左右。

第1磁傳感器部21和第2磁傳感器部22的間隔P₂、第2磁傳感器部22和第3磁傳感器部23的間隔P₃沒有特別的限定，但是，第1磁傳感器部21和第2磁傳感器部22的間隔P₂優(yōu)選小于第2磁傳感器部22和第3磁傳感器部23的間隔P₃。如后面所述，在本實施方式中，根據(jù)由從第1磁傳感器部21輸出的第1傳感器信號S1和從第3傳感器部23輸出的第3傳感器信號S3生成的第1差動信號DS1、以及由第1傳感器信號S1和從第2傳感器部22輸出的第2傳感器信號S2生成的第2差動信號DS2，檢測齒輪10的旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)方向或者反轉(zhuǎn)方向)。在該旋轉(zhuǎn)方向的檢測中，通過第1差動信號DS1和第2差動信號DS2的振幅不同，從而即使齒輪10高速旋轉(zhuǎn)也能夠可靠地檢測出齒輪10的旋轉(zhuǎn)方向。因此，通過第1磁傳感器部21和第2磁傳感器部22的間隔P₂小于第2磁傳感器部22和第3磁傳感器部23的間隔P₃從而能夠更大地使第1差動信號DS1和第2差動信號DS2的振幅產(chǎn)生差異，并且能夠更加可靠地檢測出齒輪10的旋轉(zhuǎn)方向。還有，在圖2所表示的例子中，右方向為正轉(zhuǎn)方向，左方向為反轉(zhuǎn)方向。

本實施方式中的磁傳感器2所具備的第1～第3磁傳感器部21～23分別包含至少1個磁檢測元件。第1～第3磁傳感器部21～23分別也可以包含作為至少1個磁檢測元件的串聯(lián)連接的一對磁檢測元件。在此情況下，第1～第3磁傳感器部21～23分別具有包含串聯(lián)連接的一對磁檢測元件的惠斯登電橋回路。

如圖3所示，第1磁傳感器部21所具有的惠斯登電橋回路211包含電源端口V1、接地端口G1、輸出端口E11、被串聯(lián)連接的一對磁檢測元件R11,R12。磁檢測元件R11的一端被連接于電源端口V1。磁檢測元件R11的另一端被連接于磁檢測元件R12的一端和輸出端口E11。磁檢測元件R12的另一端被連接于接地端口G1。在電源端口V1上施加規(guī)定大小的電源電壓，接地端口G1被連接于地線。

第2磁傳感器部22所具有的惠斯登電橋回路212具有與第1磁傳感器部21的惠斯登電橋回路211相同的結(jié)構(gòu)，包含電源端口V2、接地端口G2、輸出端口E21、被串聯(lián)連接的一對磁檢測元件R21,R22。磁檢測元件R21的一端被連接于電源端口V2。磁檢測元件R21的另一端被連接于磁檢測元件R22的一端和輸出端口E21。磁檢測元件R22的各另一端被連接于接地端口G2。在電源端口V2上施加規(guī)定大小的電源電壓，接地端口G2被連接于地線。

第3磁傳感器部23所具有的惠斯登電橋回路213具有與第1以及第2磁傳感器部21,22的惠斯登電橋回路211,212相同的結(jié)構(gòu)，包含電源端口V3、接地端口G3、輸出端口E31、被串聯(lián)連接的一對磁檢測元件R31,R32。磁檢測元件R31的一端被連接于電源端口V3。磁檢測元件R31的另一端被連接于磁檢測元件R32的一端和輸出端口E31。磁檢測元件R32的另一端被連接于接地端口G3。在電源端口V3上施加規(guī)定大小的電源電壓，接地端口G3被連接于地線。

在本實施方式中，作為包含于惠斯登電橋回路211～213中的所有磁檢測元件R11,R12,R21,R22,R31,R32，能夠使用TMR元件、GMR元件等MR元件，特別優(yōu)選使用TMR元件。TMR元件、GMR元件具有磁化方向被固定的磁化固定層、磁化方向?qū)诒皇┘拥拇艌龅姆较蜻M行變化的自由層、被配置于磁化固定層以及自由層之間的非磁性層。

具體來說，如圖4所示，MR元件具有多個下部電極41、多個MR膜50、多個上部電極42。多個下部電極41被設(shè)置于基板(沒有圖示)上。各個下部電極41具有細長形狀。間隙被形成于在下部電極41的長邊方向上鄰接的2個下部電極41之間。在下部電極41的上面的長邊方向的兩端附近分別設(shè)置有MR膜50。MR膜50包含從下部電極41側(cè)按順序被層疊的自由層51、非磁性層52、磁化固定層53以及反鐵磁性層54。自由層51被電連接于下部電極41。反鐵磁性層54由反鐵磁性材料構(gòu)成，通過在與磁化固定層53之間產(chǎn)生交換耦合從而完成固定磁化固定層53的磁化的方向的作用。多個上部電極42被設(shè)置于多個MR膜50上。各個上部電極42具有細長形狀，且被配置于在下部電極41的長邊方向上鄰接的2個下部電極41上，并且將鄰接的2個MR膜50的反鐵磁性層54彼此電連接。還有，MR膜50也可以具有從上部電極42側(cè)按順序?qū)盈B自由層51、非磁性層52、磁化固定層53以及反鐵磁性層54而成的結(jié)構(gòu)。

在TMR元件中，非磁性層52是隧道勢壘層(tunnel barrier layer)。在GMR元件中，非磁性層52為非磁性導電層。在TMR元件、GMR元件中，電阻值對應于自由層51的磁化的方向相對于磁化固定層53的磁化的方向所成的角度而進行變化，電阻值在該角度為0°(互相的磁化方向為平行)的時候成為最小，電阻值在180°(互相的磁化方向為反平行)的時候成為最大。

在圖3中，用全部涂抹了的箭頭來表示磁檢測元件R11,R12,R21,R22,R31,R32的磁化固定層的磁化的方向。在第1～第3磁傳感器部21～23中，磁檢測元件R11,R12,R21,R22,R31,R32的磁化固定層的磁化的方向平行于第1方向D1(參照圖1,2)，磁檢測元件R11,R21,R31的磁化固定層的磁化的方向和磁檢測元件R12,R22,R32的磁化固定層的磁化的方向為互相反平行方向。在第1～第3磁傳感器部21～23中，對應于伴隨于齒輪10的旋轉(zhuǎn)的磁場的方向的變化，作為表示磁場強度的信號的第1～第3傳感器信號從輸出端口E11,E21,E31被輸出至運算部30(參照圖5)。

如圖5所示，本實施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)檢測裝置1具備使用分別從第1～第3磁傳感器部21～23輸出的第1～第3傳感器信號S1～S3來進行運算的運算部30。運算部30具備具有被連接于第1磁傳感器部21以及第3磁傳感器部23的2個輸入端的第1運算電路31、具有被連接于第1磁傳感器部21以及第2磁傳感器部22的2個輸入端的第2運算電路32、具有被連接于第1以及第2運算電路31,32的各個的輸出端的2個輸入端的數(shù)據(jù)處理部33。

第1運算電路31使用伴隨于齒輪10的旋轉(zhuǎn)從第1磁傳感器部21輸出的第1傳感器信號S1和從第3磁傳感器部23輸出的第3傳感器信號S3來進行運算處理，并生成它們的差分即第1差動信號DS1。

第2運算電路32使用第1傳感器信號S1和伴隨于齒輪10的旋轉(zhuǎn)從第2磁傳感器部22輸出的第2傳感器信號S2來進行運算處理，并生成它們的差分即第2差動信號DS2。

數(shù)據(jù)處理部33根據(jù)分別從第1以及第2運算電路31,32輸出的第1以及第2差動信號DS1,DS2，判斷齒輪10的旋轉(zhuǎn)方向是正轉(zhuǎn)方向還是反轉(zhuǎn)方向。

在具有上述結(jié)構(gòu)的本實施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)檢測裝置1中，來自偏置磁場產(chǎn)生部3的磁場的方向伴隨于齒輪10的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生變動，從第1～第3磁傳感器部21～23輸出第1～第3傳感器信號S1～S3。具體來說，如圖6所示，輸出以對應于第1～第3磁傳感器部21～23與齒輪10的齒11的相對的位置而相位偏移的正弦波形來進行表示的第1～第3傳感器信號S1～S3。還有，圖6中，橫軸為第1～第3傳感器信號S1～S3的電角(°)，縱軸為第1～第3傳感器信號S1～S3的被標準化了的信號輸出。

第1傳感器信號S1和第3傳感器信號S3被輸入到第1運算電路31，該第1運算電路31生成第1傳感器信號S1與第3傳感器信號S3的差分即第1差動信號DS1。另外，第1傳感器信號S1和第3傳感器信號S3被輸入到第2運算電路32，該第2運算電路32生成第1傳感器信號S1與第2傳感器信號S2的差分即第2差動信號DS2。具體來說，如圖7所示，生成以振幅不同的波形進行表示的第1以及第2差動信號DS1,DS2。還有，在圖7中，橫軸為第1以及第2差動信號DS1,DS2的電角(°)，縱軸為第1以及第2差動信號DS1,DS2的被標準化了的信號輸出。

第1差動信號DS1以及第2差動信號DS2被輸入到數(shù)據(jù)處理部33，數(shù)據(jù)處理部33根據(jù)該第1差動信號DS1以及第2差動信號DS2即根據(jù)在第1差動信號DS1穿過零的時候的第2差動信號DS2的正負符號判斷齒輪10的旋轉(zhuǎn)方向是正轉(zhuǎn)方向還是反轉(zhuǎn)方向。具體來說，數(shù)據(jù)處理部33例如在第1差動信號DS1從正向負穿過零的時候，如果第2差動信號DS2的符號為負的話，則判斷為齒輪10的旋轉(zhuǎn)方向為正轉(zhuǎn)方向，如果第2差動信號DS2的符號為正的話，則判斷為齒輪10的旋轉(zhuǎn)方向為反轉(zhuǎn)方向。在圖7所表示的例子中，在第1差動信號DS1從正向負穿過零的時候(用圖7中的箭頭進行表示的時候)，因為第2差動信號DS2的符號為負，所以數(shù)據(jù)處理部33判斷為齒輪10的旋轉(zhuǎn)方向為正轉(zhuǎn)方向。

還有，在本實施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)檢測裝置1中，從第1～第3磁傳感器21～23輸出的第1～第3傳感器信號S1～S3被輸入到數(shù)據(jù)處理部33，通過用數(shù)據(jù)處理部33對這些傳感器信號S1～S3的周期數(shù)進行計數(shù)，從而計算出齒輪10的旋轉(zhuǎn)位置(旋轉(zhuǎn)角度)或旋轉(zhuǎn)速度。

在本實施方式中，為了生成第1差動信號DS1而使用來自3個并列的第1～第3磁傳感器部21～23中的最離開的第1磁傳感器部21以及第3磁傳感器部23的第1傳感器信號S1以及第3傳感器信號S3。另外，為了生成第2差動信號DS2而使用來自3個并列的第1～第3磁傳感器部21～23中的接近的第1磁傳感器部21以及第2磁傳感器部22的第1傳感器信號S1以及第2傳感器信號S2。由此，能夠使為了由數(shù)據(jù)處理部33判斷齒輪10的旋轉(zhuǎn)方向而被使用的第1差動信號DS1和第2差動信號DS2的振幅不同。如果第1差動信號DS1和第2差動信號DS2為相同振幅并且以僅相位偏移了的波形表示的話，則在齒輪10高速旋轉(zhuǎn)的時候，第1以及第2差動信號DS1,DS2的波形會重疊，不能夠?qū)⑺鼈兎蛛x，從而恐怕不能夠判斷齒輪10的旋轉(zhuǎn)方向。然而，在本實施方式中，即使齒輪10高速旋轉(zhuǎn)，也因為第1以及第2差動信號DS1,DS2不會完全地重疊，所以能夠可靠地判斷齒輪10的旋轉(zhuǎn)方向。

另外，在本實施方式中，從第1傳感器信號S1以及第3傳感器信號S3生成的第1差動信號DS1和從第1傳感器信號S1以及第2傳感器信號S2生成的第2差動信號DS2的模擬信號不被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號而就這樣由數(shù)據(jù)處理部33進行處理(由數(shù)據(jù)處理部33進行模擬信號處理)。在將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并根據(jù)數(shù)字信號檢測旋轉(zhuǎn)方向等旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的時候，因為包含于模擬信號中的噪聲的增大會成為問題，所以相對于齒輪等旋轉(zhuǎn)體的磁傳感器(元件)的定位精度或齒輪的齒等的間距精度會影響到旋轉(zhuǎn)方向等旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的檢測精度。特別是在旋轉(zhuǎn)體高速旋轉(zhuǎn)的情況下，會明顯表現(xiàn)出上述定位精度或間距精度的相對于檢測精度的影響。然而，如本實施方式那樣，因為第1以及第2差動信號DS1,DS2就這樣由數(shù)據(jù)處理部33進行處理，所以不會影響到相對于齒輪等旋轉(zhuǎn)體的磁傳感器(元件)的定位精度或齒輪的齒等的間距精度，并且能夠正確地檢測出旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向等旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。

以上所說明的實施方式是為了容易理解本發(fā)明而被記載的實施方式，并不是為了限定本發(fā)明而被記載的實施方式。因此，上述實施方式所公開的各個要素也包含屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍的所有設(shè)計變更或均等要素。

在上述實施方式中，舉例說明了具備3個磁傳感器部(第1～第3磁傳感器部21～23)的方式，但是，本發(fā)明并不限定于這樣的方式。例如，也可以是第1～第N(N為3以上的整數(shù))磁傳感器部按該順序進行并列的方式。在此情況下，第1差動信號DS1只要由從第1磁傳感器部輸出的第1傳感器信號和從第M(M為3以上且N以下的整數(shù)。)磁傳感器部輸出的第M傳感器信號生成即可，第2差動信號DS2只要由從第1傳感器信號和從第L(L為2以上且M-1以下的整數(shù))磁傳感器部輸出的第L傳感器信號生成即可。即，在具備4個以上的磁傳感器部的方式中，如果第1差動信號DS1和第2差動信號DS2的振幅不同的話，則對于輸出成為用于生成這些差動信號DS1,DS2的基礎(chǔ)的傳感器信號的磁傳感器部的組合而言沒有限制，但是，至少第1差動信號DS1優(yōu)選使用來自并列的磁傳感器部中的位于兩端的磁傳感器部(例如在4個磁傳感器部并列的情況下，第1磁傳感器部以及第4磁傳感器部)的傳感器信號(第1傳感器信號以及第4傳感器信號)來進行生成。

在上述實施方式中，舉例說明了具備作為旋轉(zhuǎn)體的具有多個齒的齒輪的旋轉(zhuǎn)檢測裝置，但是，本發(fā)明并不限定于這樣的方式。例如，作為旋轉(zhuǎn)體，也可以是在圓周方向上N極以及S極被交替排列的磁化轉(zhuǎn)子。

在上述實施方式中，數(shù)據(jù)處理部33在判斷旋轉(zhuǎn)體(齒輪10)的旋轉(zhuǎn)方向的時候，對于是正轉(zhuǎn)方向還是反轉(zhuǎn)方向，也可以輸出對應于它們而變更了脈沖寬度的脈沖信號(參照圖8)。例如，數(shù)據(jù)處理部33如果輸入來自第1～第3磁傳感器部21～23的第1～第3傳感器信號S1～S3、第1以及第2差動信號DS1,DS2的話，則能夠根據(jù)這些信號S1～S3,DS1,DS2，輸出脈沖信號。此時，通過在將旋轉(zhuǎn)體(齒輪10)的旋轉(zhuǎn)方向為正轉(zhuǎn)方向的情況下的脈沖寬度設(shè)為1的時候，輸出將旋轉(zhuǎn)方向為反轉(zhuǎn)方向的情況下的脈沖寬度設(shè)為2的脈沖信號，從而能夠根據(jù)脈沖信號的脈沖寬度進行具有本實施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)檢測裝置1的應用的旋轉(zhuǎn)控制。

在上述實施方式中，數(shù)據(jù)處理部33根據(jù)第1差動信號DS1在從正向負的方向上穿過零的時候的第2差動信號DS2的正負符號判斷齒輪10的旋轉(zhuǎn)方向，但是，本發(fā)明并不限定于這樣的方式。例如，第1差動信號DS1以及第2差動信號DS2也可以由在從正向負的方向(或者從負向正的方向)上穿過零的順序來判斷齒輪10的旋轉(zhuǎn)方向。例如，在圖7所表示的例子中，因為第2差動信號DS2先在從正向負的方向上穿過零，接著第1差動信號DS1穿過零，所以能夠?qū)X輪10的旋轉(zhuǎn)方向判斷為正轉(zhuǎn)方向。

在上述實施方式中，舉例說明了第1～第3磁傳感器部21～23所具有的惠斯登電橋回路211～213包含1個輸出端口E11～E13、一對磁檢測元件R11,R12,R21,R22,R31,R32的方式，但是，本發(fā)明并不限定于這樣的方式。例如，如圖9所示，該惠斯登電橋回路211～213也可以包含2個輸出端口E11,E12,E21,E22,E31,E32、被串聯(lián)連接的第1的一對磁檢測元件R11,R12,R21,R22,R31,R32、被串聯(lián)連接的第2的一對磁檢測元件R13,R14,R23,R24,R33,R34。在此情況下，磁檢測元件R11,R13,R21,R23,R31,R33的各一端被連接于電源端口V1～V3。磁檢測元件R11,R21,R31的各另一端被連接于磁檢測元件R12,R22,R32的各一端和各輸出端口E11,E21,E31。磁檢測元件R13,R23,R33的各另一端被連接于磁檢測元件R14,R24,R34的各一端和各輸出端口E12,E22,E32。磁檢測元件R12,R14,R22,R24,R32,R34的各另一端被連接于接地端口G1～G3。

然后，磁檢測元件R11～R14,R21～R24,R31～R34的磁化固定層的磁化的方向(在圖9中用全部涂抹了的箭頭表示。)平行于第1方向D1(參照圖1,2)，磁檢測元件R11,R14,R21,R24,R31,R34的磁化固定層的磁化的方向和磁檢測元件R12,R13,R22,R23,R32,R33的磁化固定層的磁化的方向為互相反平行方向。在第1～第3磁傳感器部21～23中，輸出端口E11,E12,E21,E22,E31,E32的電位差對應于伴隨于齒輪10的旋轉(zhuǎn)的磁場的方向的變化而進行變化，并輸出表示磁場強度的信號，該信號能夠作為第1～第3傳感器信號S1～S3而從差分檢測器25,26,27被輸出到運算部30(參照圖5)。

符號的說明

1…旋轉(zhuǎn)檢測裝置

2…磁傳感器

21…第1磁傳感器部

22…第2磁傳感器部

23…第3磁傳感器部

30…運算部(旋轉(zhuǎn)方向檢測部)

31…第1運算電路(旋轉(zhuǎn)方向檢測部)

32…第2運算電路(旋轉(zhuǎn)方向檢測部)

33…數(shù)據(jù)處理電路(旋轉(zhuǎn)方向檢測部)

10…齒輪(旋轉(zhuǎn)體)

11…齒。